有机肥撒施机肥箱的仿真分析与试验研究

随着我国经济改革的不断深入，促进了养殖业的蓬勃发展。然而养殖业所产生的大量排泄物却给环境卫生带来了很大的压力，长期堆制的畜禽粪便便滋生大量的苍蝇蚊虫，带着各种病菌到处传播，给养殖业安全及从业人员健康均带来严重的威胁。而另一方面，化肥在农业生产中的大量使用，虽然农产品产量有了很大的提高，但也带来诸如农产品品质下降、土壤板结、污染水源等问题，而要解决这些问题最根本的办法是增加土壤有机质。特别是入世后，对农产品的品质提出了更高的要求，这些都给有机肥创造了巨大的市场空间。 有机肥不仅提供了庄稼生长所需要的多种营养元素，而且增加了土壤中有机物的含量，改进了土壤的耕作结构。合理撒施有机肥还可以改善农业大气环境、水环境、生物环境。 针对不同的有机肥应采用不同的撒施设备，有机肥撒施机国外已经有了系列产品，可以对不同形式的有机肥进行撒施。而国内还是采用传统式的人力撒施，对有机肥撒施机的研究才刚开始。应用有机肥撒施机可以改善劳动者的工作环境，减轻有机肥撒施作业的劳动强度，提高撒施的均匀度，提高农民施用有机肥的积极性，施用有机肥是促进农业生态平衡和农业可持续发展战略的重要内容。 本文首先通过理论分析得出保证肥箱顺畅下料的最小倾角和最小开口尺寸，为仿真模拟提供了基础的离散元法分析模型，从而实现了计算机的模拟仿真过程。本文采用的是基于离散元法的数字化分析设计软件系统，采用该软件分析有机肥撒施机肥箱的卸料过程时，首先应建立肥箱的分析模型，该软件采用了由肥箱CAD模型建立其离散元法分析模型的方法对肥箱的卸料过程进行模拟。之后，通过制作试验台，进行台架试验，通过测试和分析试验数据，初步明确了肥箱的各个参数对排料均匀性的影响程度，并且通过试验找到了影响排料均匀性的主要影响因素为：肥箱开口尺寸，肥箱倾角，肥箱的形状。采用L27(313)正交表进行正交试验，以排料的均匀性为试验指标。最后把仿真分析结果与试验结果进行比较，通过比较分析可知，离散元法分析的仿真结果与试验结果变化趋势一致。 通过对试验结果的分析可知因素C（开口尺寸）、B（肥箱倾角）的F值都大于F0.01=8.02，因此因素C、B对指标的影响显著，作出这个判断的可信度为99％。而因素A（肥箱形状）的F值小于F0.1=3.01，因此因素A对指标的影响不显著，这个判断的可信度为75％。影响撒肥均匀性因素主次是：肥箱的开口尺寸、肥箱的倾角、肥箱的形状，最优参数组合是倾角为65°、开口尺寸为2cm、形状为方形。 本文对水平圆盘式固体有机肥撒施机的肥箱进行了试验研究。通过对有机肥撒施机肥箱各个参数的试验研究，得出各参数的最佳组合方案，为有机肥撒施机的研制奠定了基础。